阿特拉津农药在包气带内运移模拟

对植物根区(土壤层)及渗流区(作物根区以下潜水面以上包气带部分)农药的行为进行了数学描述．应用植物根区数学模型模拟了旱田除草剂阿特拉津农药在研究区包气带中的行为．模拟结果表明,吸附系数较小、降解半衰期较长和在水中的溶解度较大的阿特拉津农药可长期残留在包气带内,并且能够随降雨入渗进入潜水含水层而污染地下水．     

干旱地区黄土包气带水分分布规律

为了研究干旱地区黄土土基包气带内水分分布状态,依据非饱和渗流理论,研究了干旱地区黄土土基包气带内水分分布规律,得出了水分分布的理论规律,并用3个工程的实测数据验证了该理论规律。研究结果表明:干旱地区降雨量少且大气蒸发能力强,地下水位埋深超过6m时,土基中水分分布可近似处于稳定状态;非饱和渗流理论分析结果表明,正常毛细水带高度等于土基的进气值,包气带内土基的饱和度S与深度z呈幂指数关系;干旱地区的3个黄土工程实测值与包气带水分分布规律吻合度高,相关系数达到0.821~0.981,包气带水分分布规律适用于黄土原状土基和填土土基;依据3个工程实例得到水分分布规律参数α和β值,α在3.40~5.13m之间,β在-1.32~-1.08之间;研究成果能为干旱地区土基水分分布规律的进一步研究与黄土强度变形参数测试时含水量控制提供参考依据。     

李坑垃圾填埋场渗滤液中COD在包气带运移模拟研究

垃圾填埋场是一种特定类型的地下水污染源,成分复杂与高浓度的有机污染是填埋场渗滤液的典型特征之一.李坑垃圾填埋场是广州市主要的4大生活垃圾填埋场之一,由于采用普通填埋方式、天然土层防渗,因此,研究渗滤液下渗对地下水的影响具有十分重要的意义.选择李坑填埋场渗滤液中COD为特征污染物,通过包气带土层的静态吸附、静态降解、动态土柱弥散实验.研究结果表明:包气带土层对污染物的吸附过程服从线性规律,降解曲线符合一级动力学方程,弥散过程符合对流—弥散迁移转化模型.进一步建立了污染物迁移数学模型,并通过模型预测渗滤池中渗滤液的COD下渗最大距离约为10 m,渗滤液的下渗将会对地下水产生污染.     

泄水区包气带对喹啉的吸附及影响规律研究

以喹啉为再生水中代表性有机物,研究了白城市泄水区包气带土壤对再生水中微污染物的吸附过程和影响规律.结果表明:A采样点TOC含量、总盐度以及电导率都随深度的增加而减少;B点整体较为稳定,但中部TOC略低、总盐度及电导率略高.酸性条件下喹啉的吸附强于碱性条件,当pH=6.0时喹啉在土壤中的吸附量最大.Fe3+离子明显抑制喹啉的吸附,而Fe2+离子能够促进喹啉的吸附.当土壤中喹啉和2-羟基喹啉共存时,其产生的协同吸附效应增大了喹啉在土壤中的吸附量.     

水位调控下微咸水灌溉后包气带水盐运移特征

为缓解西北干旱区灌溉压力和浅层水咸化问题,通过石羊河流域下游某试验场原位试验研究水位调控和微咸水灌溉双重条件下的包气带水盐运移规律。结果表明：水位调控能起到减蒸抑盐作用,随灌溉水电导率增加抑盐效果减弱。微咸水灌溉后,水位调控可以减弱盐分在浅层的积累。因此,对于淡水资源短缺、土壤盐渍化和浅层水咸化区域,灌溉期可以采用水位调控和微咸水结合的灌溉方式,不仅缓解了深部淡水资源的使用压力,而且改善了微咸水灌溉后浅层土壤盐渍化问题。     

包气带非水相污染物迁移离心模型研究中的相似比例关系

非水相污染物在包气带中的迁移是一个复杂的物理、化学及生物过程,离心模型是解决该问题的有效途径之一。采用理论分析和数值分析的方法,对两种湿润历史条件下,二相与三相体系中,毛细上升高度、达到毛细平衡所需要的时间以及迁移距离等与离心加速度之间的关系进行了研究,提出了存在于包气带非水相污染物迁移离心模型研究中的相似比例关系。     

松原灌区包气带中盐分与污染物浓度变化预测分析

利用数学模型对松原灌区运行后地下水环境包气带中污染物的浓度变化进行了预测分析.结果表明:地下潜水中的盐分将有一个缓慢上升的过程,5~6年后,盐分上升达到峰值;矿化度将在第10年左右,开始低于现状值;磷的污染不易发生,而NH4-N浓度会有所增加.针对松原灌区运行后存在的问题,提出了地下水环境保护及预防措施,为有关部门加强管理和强化监督提供了参考依据.     

基于改良渗透系数的尾矿库污染物运移模拟

 采用Fredlund解析关系式描述渗透系数与基质吸力之间的关系,对渗透系数取值进行函数方式改进,探讨了渗流条件下重金属运移过程。基于渗流理论建立起尾矿库污染物迁移的二维数值渗流场模型,应用有限元方法进行运算求解,将计算得到的渗流场结果作为母模型,引入溶质迁移子模型进行耦合运算。计算结果表明,尾矿库服役期间周围土壤中重金属离子污染物的迁移范围不断扩大,污染物浓度随着迁移距离的增大而逐渐变小。计算显示,从第2750天开始重金属污染物在渗流的作用下开始在土壤边坡中显露,并对周围环境产生影响,并得出污染源在渗流条件下的迁移路径。渗透系数经改良之后的计算结果与该尾矿库重金属污染监测情况相符,在模型误差允许的情况下其计算结果可靠。     

农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律研究

为实现农田区和荒漠保护区植被协同发展,通过石羊河流域下游某试验场原位试验研究农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律。结果表明：农田荒漠过渡带上,荒漠区土壤包气带水盐运移与农田区灌溉息息相关。灌溉后,农田区土壤盐分随灌溉水进入地下水中,继而流向荒漠区,引起荒漠区表层土壤盐分大幅升高。水位调控后,灌溉对农田区表层土壤脱盐效果更好,盐分随灌溉水向下运移更深。同时,不仅农田区侧向流入荒漠区盐分减少,而且减少了浅层咸水进入荒漠区包气带土壤中的盐分,有效缓解了荒漠区表层土壤聚盐效应。     

湖泊中污染物运移的数学模型

建立了湖泊中污染物运移的数学模型，采用了有限元法进行数值模拟，提出了民化方法和分块校正方法进行参数识别，提供了在缺少实测资料情况下确定污染物分布和有关参数的数学方法。     

基于COMSOL的顶板运移规律及渗流特性研究

为探讨水体下煤层开采复杂条件下顶板的运移规律及渗流特性,以流固耦合理论为基础,利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析软件建立了水体下开采的应力场—渗流场耦合数值模型,针对不同开采条件下顶板岩体的运移规律及渗流特性进行定性研究。数值模拟结果表明:工作面推进长度的增大及水压的增大均会导致顶板岩体变形程度的增加,进而导致顶板岩体的渗流速度相应增大。因此,水体下开采时十分有必要对水压情况进行实时监测和预警,并综合考虑工作面的安全开采长度等因素,以防止导水裂隙带发展到水体,从而避免工作面与水体间形成导水通道而造成透水事故。     

非均匀重金属污染物在渗透反应屏障中运移规律分析

渗透反应屏障(PRB)修复技术作为一种新兴的原位处理技术,已被广泛应用于地下水污染的修复。在数值模拟时,忽略重金属污染物沿深度的非均匀分布可能导致模拟结果与实际结果产生偏差。为此,本文提出一个标准函数描述重金属污染源沿深度的分布,使用二维数值模型模拟含水层和PRB中重金属污染的迁移过程。研究结果表明：假设污染物沿深度均匀分布,由于忽略了稀释作用,可能会使PRB的使用寿命被低估14%,导致PRB的设计过于保守。PRB的突破时间(t_b)与污染源顶部到地面距离(z₀)无关,但随着污染物分布高度(h)、最大初始质量浓度(C_in,max)和最小初始质量浓度(C_in,min)增加而减小,并随PRB厚度(L_w)增加几乎呈线性增加。本文提出的PRB位置和厚度的优化设计方法可为PRB的工程应用提供参考。     

基于溶质运移模拟的某磷矿污染物迁移预测

矿山开采过程中所产生的矿坑排水含有一定的有害物质,给周围地区的地下水环境质量造成了一定的影响。以四川省某磷矿为研究对象,运用地下水溶质运移分析法和Visual Modflow软件溶质运移模拟模块对磷矿区污染物在地下水中的迁移范围和迁移趋势进行了模拟预测分析,结果表明在不考虑污染物在迁移过程中受到土壤和微生物影响的情况下,污染物总体迁移范围不大,污染物随着地下水迁移,总体向金沙江方向扩散,并且浅层地下水与深层地下水具有稳定隔水层,水力联系较弱,污染物不会通过上覆含水层进入深层地下水含水层。     

基于有限体积法的土壤重金属污染物运移模拟

针对重金属污染物在土壤中的运移扩散问题,采用有限体积法对二维稳态水流中污染物运移的基本方程进行离散,获得污染物在饱和土壤中运移的有限体积法计算模型.运用Matlab模拟不同条件下重金属污染物运移的动态过程,研究污染物运移规律.研究表明,当污染源始终存在时,随着时间的推移,质量浓度等值线近似由中心抛物线形渐变为外围椭圆形,水平向和竖直向浓度均不断减小;当污染源存在10天后移除时,随着时间的推移,质量浓度等值线呈椭圆形,污染范围逐渐变大,浓度不断减小,椭圆中心处浓度最大.     

基于Visual Modflow地下水污染物溶质运移的模拟

垃圾填埋场渗滤液向地下含水层的渗漏是地下水受到污染的一个重要因素,而地下水溶质运移模型是找出污染迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段。为研究垃圾填埋场渗滤液对周边地下水的污染状况,本文基于地下水流动模型Visual Modflow和多组分溶质运移模型MT3DMS软件平台之上,通过建立的三维数学模型预测了研究区域未来30年内特征污染物Cl-的污染羽迁移范围。模拟分析结果表明:距污染源越近污染物浓度越高,主要危害沿地下水流动方向的远场地地表水和浅层地下水,深层地下水和污染源上游不受影响;污染物不易污染深层地下水,但是在深层地下水中的迁移速度最大;湖泊对溶质有持续捕获作用;在污染源周围开采地下水会影响溶质迁移速度和方向。上述结果为垃圾场防渗措施的选择和地下水的治理、修复提供了定量依据。     

回采工作面瓦斯运移规律研究

本文采用分段测点瓦斯法对某矿采煤矿工作面的瓦斯涌出状态进行数据测点,该工作瓦斯超限主要是由于上、下隅角瓦斯超限,因此上、下隅角的堵漏措施是防治采空区瓦斯涌出的主要措施。     

基于Visual Modflow的重庆某工业园区地下水污染物运移模拟

【目的】预测重庆市江津区某工业园地下水污染情况,模拟主要污染物在地下水中的运移过程和分布特征。【方法】通过对研究区进行水文地质调查和查阅文献资料得到相关参数,利用Visual Modflow数值模拟软件建立地下水流概念模型,以化学需氧量(COD)和氨氮质量浓度做为污染物运移模拟研究的主要指标,对污水处理站发生泄漏后进入地下水中的主要污染物进行溶质运移模拟。【结果】在非正常状况下,污水处理站地下排污管道破裂导致废水持续下渗,污染羽沿水流方向扩散,COD和氨氮质量浓度在此过程中缓慢增加,第7300天时污染物影响范围和迁移距离达到最大,向东南方向迁移最远距离均达到808m。【结论】模拟结果显示第7300天时污染物影响范围已超出园区并进入长江,为防止污染物对当地生态环境造成威胁,需及时发现问题并采取控制措施。     

土壤中有机污染物运移的数值模拟方法研究

有机物对环境和地下水资源的污染日益严重,它们在土壤水中的运移转化规律被各种物理、化学和生物过程所控制,相应的迁移转化模型主要由对流-扩散方程决定。地下水数值模拟方法通过有机污染物在包气带及饱水带中运移的调参耦合,可以较好的解决参数选取问题,可以更加准确的模拟出有机污染物在地下介质中的运移情况。     

滴灌条件下水分运移规律研究

介绍了土壤水分运动规律研究方法及内容,探讨了需要进一步研究的问题。